Ugrás a tartalomhoz

Walther Nernst

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból

Angol


Főnév

Walther Nernst (tsz. Walther Nernsts)

  1. (informatika) Walther Hermann Nernst (1864. június 25. – 1941. november 18.) német fizikai kémikus, az egyik legnagyobb hatású tudós a 19. és 20. század fordulóján. Legismertebb a harmadik főtétel (a Nernst-hőtétele) megfogalmazásáról, amely megalapozta a modern termodinamika kvantitatív értelmezését. Munkásságát 1920-ban kémiai Nobel-díjjal ismerték el.

Ő volt az, aki az elektrokémia, a termodinamika és a kvantumelmélet határán dolgozva új módszertani szinteket ért el – tudós, feltaláló, gondolkodó és akadémiai vezető egy személyben.


Gyermekkora és tanulmányai

Nernst Briesenben (Poroszország, ma Lengyelország része) született, egy német–lengyel család gyermekeként. Már fiatalon kivételes tehetséget mutatott a természettudományok iránt.

Tanulmányait Zürich, Berlin, Graz és Würzburg egyetemein végezte. Itt találkozott olyan korabeli nagy tudósokkal, mint Ludwig Boltzmann, Friedrich Kohlrausch és Hermann von Helmholtz, akik nagy hatással voltak rá. 1887-ben doktorált a fizikai kémia tárgykörében.


Tudományos pályafutása és intézeti vezető szerepei

Nernst először Göttingenben kapott professzori állást, ahol Fizikai Kémiai Intézetet hozott létre – az egyik első ilyen laboratóriumot a világon. Később a Berlini Egyetem professzora és a Kaiser Wilhelm Institut alapítója lett, ahol Einstein, Planck és mások kortársaként dolgozott.


Elektrokémia: a Nernst-egyenlet

1890-es évektől az elektrokémia területén dolgozott, ahol kidolgozta az elektromotoros erő és az ionkoncentráció közötti kapcsolatot. Ezt ma ismerjük:

Ez az úgynevezett Nernst-egyenlet, amely alapvető összefüggés az elektrokémiai cellák és redoxireakciók megértésében. Nernst ezzel lefektette az elektrokémiai potenciál fogalmát, és lehetővé tette az akkumulátorok, galvanikus cellák és bioszenzorok (pl. pH-mérő) tervezését.


Termodinamika és a harmadik főtétel

Nernst legnagyobb tudományos eredménye a harmadik főtétel megfogalmazása volt, amely szerint:

„Egy folyamat szabadentalpiaváltozása a hőmérséklet csökkenésével zérushoz tart, ha a reakció során az entrópiaváltozás is eltűnik.”

Egyszerűbben: az abszolút nulla hőmérsékleten az entrópia állandóvá válik, azaz a rendszer rendezettsége maximális. Ez a tétel lehetővé tette az abszolút entrópiaértékek számítását, és alapot adott az alacsony hőmérsékleti mérések tudományának.

Ezért a munkájáért kapta meg 1920-ban a kémiai Nobel-díjat.


Nernst-hatás és korai kvantumelmélet

Nernst neve több fizikai jelenséghez is kötődik:

  • Nernst-effektus: amikor mágneses tér hatására egy anyagban keresztirányú feszültség keletkezik hőgradiens miatt (ez ma is fontos a termoelektromosság kutatásában).
  • Nernst-lámpa: egy korai, kerámiából készült izzólámpa, amely világosabb fényt adott, mint az akkor használt szénszálas izzók.

Emellett fontos szerepet játszott a kvantumelmélet megalapozásában is. Az Einstein–Nernst-levegő és a foton energiamegmaradásának problémái körüli vitákban aktívan részt vett, és baráti, inspiráló kapcsolatban állt Einsteinnel, Planckkal és Bohrral.


Az első világháború és haditechnikai szerepe

Nernst a tudomány mellett a technikai fejlesztésekben is aktív volt. Az első világháború idején kémiai fegyverek fejlesztésében is részt vett – többek között az ideggázok hatásmechanizmusának vizsgálatában –, ami ma már vitatott, de történelmileg fontos fejezet.


Oktatói és szervezői munkássága

Nernst rendkívül befolyásos oktató volt, több generáció fizikai kémikusát képezte ki. Tanítványai között ott voltak olyan későbbi nagy tudósok, mint:

  • Max Bodenstein
  • Walther Gerlach
  • James Franck

Tudományos intézményeket szervezett, cikkeket, tankönyveket írt, és számos tudományos akadémia tagjává választották.


Nobel-díj (1920)

A Svéd Királyi Tudományos Akadémia a következő indoklással ítélte Nernstnek a kémiai Nobel-díjat:

„a termokémia területén végzett munkáiért, különösen a hőtételek alkalmazásáért kémiai reakciókra.”

Ez a díj egyfajta összefoglalása volt annak a hatalmas elméleti és gyakorlati tudományos örökségnek, amelyet Nernst létrehozott.


Utolsó évek és halála

Nernst 1933-ban visszavonult, de élete végéig publikált és aktívan figyelte a tudomány alakulását. 1941-ben halt meg Berlinben, 77 éves korában. A második világháború idején bekövetkezett halála miatt nem vált a náci rezsim szolgálójává, mint néhány kortársa.


Fontosabb fogalmak, amik nevét viselik

  • Nernst-egyenlet – az elektrokémiai potenciál számítása
  • Nernst-hatás – termoelektromos jelenség mágneses térben
  • Nernst-hőtétele – a termodinamika harmadik főtétele előfutára
  • Nernst-lámpa – izzólámpa-technológia (1900-as évek eleje)
  • Nernst-potenciál – sejtek iontranszportjának alapegyenlete (fiziológiában is!)


Öröksége és hatása

Walther Nernst a fizikai kémia egyik alapító atyja, akinek eredményei máig hatnak a:

  • elektrokémiában (akkumulátorok, érzékelők),
  • orvosi fiziológiában (iontranszport),
  • anyagkutatásban (termodinamikai állapotfüggvények),
  • elméleti kémiában (entrópia, szabadentalpia számítások).

Nernst neve tankönyvek, kutatóintézetek és ösztöndíjak révén is fennmaradt.


Záró gondolat

Walther Nernst kivételes tudós volt, aki a kémia és fizika határterületén új világot nyitott a 20. század elején. Munkája segített megalapozni a modern anyagtudományt, biofizikát és elektrokémiát. Személyisége és tudósi elkötelezettsége példa lehet mindazoknak, akik a természeti törvények mélyebb megértésére törekednek.

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=Walther_Nernst&oldid=3507128”